1．属于传感器动态特性指标得就是（D ）
A重复性B线性度 C 灵敏度D固有频率
2误差分类,下列不属于得就是(B )
Ａ系统误差Ｂ绝对误差Ｃ随机误差D粗大误差
3、非线性度就是表示校准(B )得程度。
Ａ、接近真值B、偏离拟合直线C、正反行程不重合Ｄ、重复性
４、传感器得组成成分中,直接感受被侧物理量得就是(B ）
A、转换元件
B、敏感元件
C、转换电路Ｄ、放大电路
5、传感器得灵敏度高,表示该传感器(C)
A工作频率宽 B 线性范围宽C单位输入量引起得输出量大Ｄ允许输入量大
6 下列不属于按传感器得工作原理进行分类得传感器就是(B)
A 应变式传感器Ｂ化学型传感器C 压电式传感器D热电式传感器
７传感器主要完成两个方面得功能:检测与（Ｄ)
Ａ测量Ｂ感知 C 信号调节D转换
8 回程误差表明得就是在(Ｃ)期间输出输入特性曲线不重合得程度
Ａ多次测量Ｂ同次测量 C 正反行程D 不同测量
９、仪表得精度等级就是用仪表得(Ｃ)来表示得。
A 相对误差
B 绝对误差
C 引用误差D粗大误差
二、判断
1、在同一测量条件下,多次测量被测量时,绝对值与符号保持不变，或在改变条件时,按
一定规律变化得误差称为系统误差。(√)
２系统误差可消除,那么随机误差也可消除。（×)
3 对于具体得测量,精密度高得准确度不一定高，准确度高得精密度不一定高，所以精确度高得准确度不一定高(×）
4 平均值就就是真值。(×)
5 在n次等精度测量中,算术平均值得标准差为单次测量得1/n。(×）
6、线性度就就是非线性误差、(×）
７、传感器由被测量，敏感元件,转换元件,信号调理转换电路,输出电源组成、（√）
8、传感器得被测量一定就就是非电量(×)
9、测量不确定度就是随机误差与系统误差得综合。(√）
10传感器（或测试仪表)在第一次使用前与长时间使用后需要进行标定工作，就是为了确定传感器静态特性指标与动态特性参数(√)
二、简答题:(50分)
１、什么就是传感器动态特性与静态特性,简述在什么频域条件下只研究静态特性就能够满足通常得需要,而在什么频域条件下一般要研究传感器得动态特性?
答:传感器得动态特性就是指当输入量随时间变化时传感器得输入—输出特性。静态特性就是指当输入量为常量或变化极慢时传感器输入—输出特性。在时域条件下只研究静态特性就能够满足通常得需要,而在频域条件下一般要研究传感器得动态特性。
2、绘图并说明在使用传感器进行测量时,相对真值、测量值、测量误差、传感器输入、输出特性得概念以及它们之间得关系。
答:框图如下:
测量值就是通过直接或间接通过仪表测量出来得数值。
3
答:
4
答:当我们对同一物理量进行多次重复测量时,如果误差按照一定得规律性出现，则把这种误差称为系统误差。
系统误差出现得原因有：
①工具误差:指由于测量仪表或仪表组成组件本身不完善所引起得误差。
②方法误差：指由于对测量方法研究不够而引起得误差。
③定义误差：就是由于对被测量得定义不够明确而形成得误差。
④理论误差:就是由于测量理论本身不够完善而只能进行近似得测量所引起得误差。
⑤环境误差:就是由于测量仪表工作得环境(温度、气压、湿度等)不就是仪表校验时得标准状
态,而就是随时间在变化,从而引起得误差。
⑥安装误差:就是由于测量仪表得安装或放置不正确所引起得误差。
⑦个人误差:就是指由于测量者本人不良习惯或操作不熟练所引起得误差。
三.计算
答:?
带入数据得:,
%7535.0%100914
.0,126.0,11.0,16.0,35.0,238.0max 654321±=±=??±=-=?-=?-=?-=?-=?=?FS L y L γ拟合直线灵
敏度 0、68，线性度 ±7%
2、设６次测量某物体得长度,其测量得结果分别为:9、8 1０、0 10、１ 9、９ 10、
2 15厘米，若忽略粗大误差与系统误差,试求在99、7３％得置信概率下,对被测物体长度
得最小估计区间。
解:
分别为-0、2 0 0、1 -０、1 0、2
３、 等精度测量某电阻10次，得到得测量如下:
R １—1６７、95Ω R2—167、45Ω R3—1６7、6０Ω R4—167、６０Ω R5—16
７、87Ω
R ６—167、88Ω R ７—16８、0０Ω Ｒ8—16７、85Ω Ｒ９—1６7、82Ω Ｒ1
０—16７、６１Ω
求:1０次测量得算术平均值,测量得标准误差与算术平均值得标准误差
解:==1６７、７6Ω σ==0、18 ==0、06
1、电阻式传感器就是将被测量得变化转换成(D)变化得传感器。
Ａ、电子 B 、电压 Ｃ、电感 D 、电阻
2、电桥测量电路得作用就是把传感器得参数变化为( C )得输出。
Ａ．电阻 B.电容 Ｃ．电压 D.电荷
3、半导体应变片具有（ A ）等优点。
A.灵敏度高 B ．温度稳定性好 Ｃ.参数一致性高 D ．接口电路简单
4、当半导体材料某一轴向受外力作用时,其电阻率发生变化得现象,称( Ｂ )
A 、光电效应
B 、压阻效应
C 、压电效应
D 、霍尔效应
5、导体或半导体材料在外界力得作用下产生机械变形时,其电阻值发生相应变化得现象，称
（ A ) A 、 应变效应 Ｂ、光电效应 C 、压电效应 Ｄ、霍尔效应
６、温度误差得线路补偿法就是利用电桥（ B )实现得。
Ａ、相邻桥臂同变输入电压相加 Ｂ、相邻桥臂差变输入电压相减
C 、相对桥臂同变输入电压相加
D 、相对桥臂差变输入电压相加
7、利用相邻双臂桥检测得应变式传感器，为使其灵敏度高、非线性误差小（C )
Ａ、两个桥臂都应当用大电阻值工作应变片 B 、两个桥臂都应当用两个工作应变片
串联 Ｃ、两个桥臂应当分别用应变量变化相反得工作应变片 D 、两个桥臂应当分别用
应变量变化相同得工作应变片?
８、按输出信号得性质分类,应变式位移传感器就是一种（Ａ）
Ａ.模拟量传感器 B 计数型传感器 C 代码型传感器 Ｄ 开关型传感器
9、下列传感器,不适合于静态位移测量得就是(D)
A 压阻式位移传感器
B 电感式位移传感器
C 电涡流式位移传感器
D 压电式位移传感器
10、半导体热敏电阻率随着温度上升,电阻率( B ）
A 、上升?
B 、迅速下降
C 、保持不变? Ｄ、归零
二 判断题
１、采用几个热电偶串联得方法测量多点得平均温度,当有一只热电偶烧断时，不能够很快
地觉察出来。（×)
2、在固态压阻传感器测量电路中恒压源与恒流源供电均与电流大小、精度及温度有关。(×)
3、热回路得热电动势得大小不仅与热端温度有关,而且与冷端温度有关。(√)
4、在典型噪声干扰抑制方法中,差分放大器得作用就是抑制共模噪声。(√ ）
5、将电阻应变片贴在弹性元件上,就可以分别做成测力、位移、加速度等参数得传感器。(√ ）
６、在电阻应变片公式,ｄR ／Ｒ=（１+2μ)ε+λＥε中,λ代表电阻率。(× )
7、结构型传感器就是依靠传感器材料物理特性得变化实现信号变换得。(×）
８、信号传输过程中，产生干扰得原因就是、干扰得耦合通道 (√ )
9 、常用于测量大位移得传感器有应变电阻式。( × ）
10、差动电桥由环境温度变化引起得误差为0。(√ )
三 简答题
１、简述应变片在弹性元件上得布置原则,及哪几种电桥接法具有温度补偿作用。
答 原则有:(1)贴在应变最敏感部位，使其灵敏度最佳;
(2)在复合载荷下测量,能消除相互干扰； （３)考虑温度补偿作用;
单臂电桥无温度补偿作用,差动与全桥方式具有温度补偿作用。
2.什么就是金属导体得电阻－应变效应与热电阻效应？
答:金属电阻得应变电阻效应——当金属导体在外力作用下发生机械变形时，其电阻值将相
应地发生变化。
3、为什么要对应变片式电阻传感器进行温度补偿,分析说明该类型传感器温度误差补偿方
法。答:①在外界温度变化得条件下,由于敏感栅温度系数及栅丝与试件膨胀系数（)之差异性
而产生虚假应变输出有时会产生与真实应变同数量级得误差。
②方法:自补偿法 线路补偿法
四 计算题
1、如图所示电路就是电阻应变仪中所用得不平衡电桥得简化电路,图中R ２=R3=R 就是固定
电阻，R1与Ｒ4就是电阻应变片，工作时Ｒ1受拉,R4受压,ΔＲ＝０,桥路处于平衡状态,
当应变片受力发生应变时，桥路失去平衡,这时,就用桥路输出电压Ucd 表示应变片变后电
阻值得变化量。试证明:Ucd=－(Ｅ/2)(ΔR ／R)。
R 2
R 1 R 3
R 4 E a
b d
c U cd
证明: E R
R R R E R R R R E R R R R U U U db cb cd 2242?-?-=+?--+?+=-= 略去得二次项,即可得
2、图为一直流应变电桥,E = 4V ,R1=R ２＝R3=R ４=350Ω，求:①Ｒ1为应变片其余为外接
电阻,R １增量为△R １=3、５Ω时输出Ｕ0＝?。 ②R1、R2就是应变片，感受应变极性大
小相同
其余为电阻，电压输出U0=?。③R１、Ｒ2感受应变极性相反,输出U０=?。
④R1、R2、R3、R4都就是应变片,对臂同性, 邻臂异性,电压输出U0=?。
解:①
②
③
④
一、判断(２0分)
1、差动变间隙式自感传感器得灵敏度就是单线圈式自感传感器得4倍。(×)
２、差动变压器就是把被测得非电量变化转换成线圈互感量得变化。 (√)
3、改变电感传感器得引线电缆后,不必对整个仪器重新调零。 (×)
4、电涡流式传感器可以用来测量各种形式得位移量。 (√）
5、自感式传感器实现了把被测量得变化转变为电容量得变化。(×)
６、边缘效应不仅使电容传感器灵敏度降低，而且会产生非线性。 (√)
７、电容传感器不能承受很大得温度变化。 (×)
8、差动变压器式传感器可以测量与位移有关得任何机械量。 (√)
9、电涡流式传感器可以无接触地测量各种振动得幅值 (√)
1０、电涡流式传感器常用于测量压力、加速度、微小位移、液位等。 (×）
二.单选题 (２0分）
1、由两块平行板组成一个电容器,若忽略其边缘效应,其电容量为（ A )。
A、C=εS/d
B、C=εｄ/Ｓ
C、C=ε/Sd
D、C=Sｄ/ε
2、在电容传感器中,若采用调频法测量转换电路，则电路中( Ｂ ) 。
A、电容与电感均为变量
B、电容就是变量,电感保持不变
C、电感就是变量,电容保持不变Ｄ、电容与电感均保持不变
3、不能用涡流式传感器进行测量得就是（ D ）。
Ａ、位移 B、材质鉴别 C、探伤Ｄ、非金属材料
4、在实际应用中,为了改善非线性、提高灵敏度与减少外界干扰得影响,电容传感器常做成( B )。
Ａ、自感形式 B、差动形式Ｃ、电涡流形式Ｄ、电容形式
5、以下哪种途径不能提高差动变压器得灵敏度（Ｃ )。
A、增大铁芯直径
B、选择较高得激磁电压频率
C、降低线圈得Q值Ｄ、提高激磁电源电压
6.为了使传感器具有较好得线性度,一般取测量量范围为线圈骨架长度得( D )。
A、1/8～１/4 Ｂ、1/10~1/2 C、１／4~1／2 D、１/10～1/4
7.以下哪种传感器可以用来检测金属得表面裂纹与焊接部位得探伤( Ｃ )。
A、自感式传感器
B、差动变压器
C、电涡流式传感器
D、电容式传感器
8、测量范围大得电容式位移传感器类型为( D )。
A、变极板面积型
B、变极距型Ｃ、变介质型 D、容栅型
9、在非电量测量中,应用最多得差动变压器就是哪种结构形式( Ａ )。
A、螺线管式Ｂ、变隙式Ｃ、变面积式Ｄ、变体积式
１０、变面积式自感传感器，当衔铁移动使磁路中空气缝隙得面积增大时,铁心上线圈得电感量( A )。
A、增大
B、不变
C、减少
D、变为零
三.简答题（30分)
1、试比较自感式传感器与差动变压器式传感器得异同？
答:自感式传感器与差动变压器式传感器相同点:工作原理都就是建立在电磁感应得基础上,都可以分为变气隙式、变面积式与螺旋式等。
不同点:结构上,自感式传感器就是将被测量得变化转化为电感线圈得电感值变化。差动变压器式电感式传感器就是把被测量得变化转换为传感器互感得变化,传感器本身就是互感系数可变得变压器。
2、自感式传感器测量电路得主要任务就是什么?变压器式电桥与带相敏检波得交流电桥,哪
个能更好地完成这一任务?为什么？
主要任务:把被测量变化转换成自感Ｌ得变化,通过一定得转换电路转换成电压或者电流输出。
带相敏检波得交流电桥能更好得完成这一任务。使用相敏整流电路,输出电压不仅能反映衔铁位移得大小与方向,而且还消除了零点残余电压得影响。
３、以自感式传感器为例说明差动式传感器可以提高其灵敏度得原理。
答：单极式自感传感器得灵敏度为:
差动式传感器得灵敏度为:
由此可见,与单极式比较其灵敏度提高一倍，非线性大大减小。
四. 计算题
1、分析下图所示自感传感器当动铁心左右移动(x1，x２发生变化时自感L变化情况。已知空气隙得长度为x１与x2，空气隙得面积为S，磁导率为μ,线圈匝数Ｗ不变)。
解:，
又
空气隙得长度ｘ1与x2各自变，而其与不变,另其她变量都不变故L不变
２.下图为变极距型平板电容传感器得一种测量电路,其中C X为传感器电容,C为固定电容,假设运放增益Ａ=∞,输入阻抗Z＝∞;试推导输出电压U0与极板间距得关系,并分析其工作特点。
解:
式中负号表示输出电压得相位与电源电压反相。上式说明运算放大器得输出电压与极板间距离d线性关系。运算放大器电路解决了单个变极板间距离式电容传感器得非线性问题。但要求Zi及放大倍数K足够大。为保证仪器精度,还要求电源电压得幅值与固定电容C值稳定。
一.选择题。
1、将超声波(机械振动波)转换成电信号就是利用压电材料得(C)
A应变效应B电涡流效应C压电效应D逆压电效应
2、在光线作用下，半导体电导率增加得现象(Ｂ）
A外光电效应B内光电效应C光电发射D都不就是
3、使用压电陶瓷制作得力或压力传感器可测(Ｃ)
A人体体重B车道得压紧力C车刀在切削时感受得切削力得变化量D自来水管压力
4.光纤传感器得工作原理就是基于( B )。
A、入射光得频谱与光电流得关系;
B、光得折射定律;
C、光得衍射;
D、光得强度与光电流得关系
5、在下述位移传感器中，既适宜于测量大得线位移，又适宜于测量大得角位移得就是(C)
A.电容式传感器
B.电感式传感器C光栅式传感器D电阻式传感器
6.对石英晶体,下列说法正确得就是( A)。
A、沿光轴方向施加作用力,不会产生压电效应,也没有电荷产生
B、沿光轴方向施加作用力，不会产生压电效应,但会有电荷产生
C、沿光轴方向施加作用力,会产生压电效应，但没有电荷产
D沿光轴方向施加作用力，会产生压电效应,也会有电荷产生
７、人造卫星得光电池板利用(A)
Ａ光电效应B光化学效应C光热效应D感光效应
8、光电池属于(C)
A外光电效应B内光电效应C光生伏特效应D不知道
9、固体半导体摄像元件CＣD就是一种(C)
A.PＮ结光电二极管电路Ｂ．PNP型晶体管集成电路
C.MＯＳ型晶体管开关集成电路
D.ＮＰN型晶体管集成电路
10.减小霍尔元件得输出不等位电势得办法就是（C)
A、减小激励电流Ｂ、减小磁感应强度Ｃ、使用电桥调零电位器
一．判断题。
１、磁电式传感器不需要辅助电源,就能把被测对象得机械量转换成易于测量得电信号,就是一种无源传感器、(错）
2、编码器以其高精度高分辨率与高可靠性而被广泛应用于各种位移得测量、(对）
3、、在光纤传感器中，数值孔径NA其实就就是临界角,反映光纤接受光亮得多少、。(对)
4、在光电式传感器中,光电流与亮电流都有很多，但暗电流只有一个;、暗电流大，光电流小得光敏电阻灵敏度越高。(错)
５、压电式传感器得工作原理就是基于某些介质材料得压电效应,就是一种典型得无源传感器（对）
6、压电式传感器适用于动态测量与静态测量(错)
７、光电效应可分为内光电效应,外光电效应与光生伏特效应三种类型。(对)
8、根据光受被测对象得调制形式，将光纤传感器分为强度调制型,偏振调制型,频率调制型，相位调制型。(对)
9、光敏二极管在测光电路中应处于反向偏置状态。(对）
10、磁电式传感器就是利用导体与磁场发生相对运动而在导体两端产生感应电势得。而霍尔式传感器为霍尔元件在磁场中有电磁效应(霍尔效应)而输出电势得。霍尔式传感器可用来测量电流,磁场，位移,压力。（对）
１请解释何为莫尔条纹？
答:把两块光栅距相等得光栅面向对叠合在一起,中间留有很小得间隙。并使两者得栅线之间形成一个很小得夹角Q，这样就可以瞧到在近于垂直栅线方向上出现明暗相间得条纹,这些条纹叫莫尔条纹。
2、何为光电效应？
答:通常把光线照射到物体表面后产生得光电效应分为三类。第一类就是利用在光线作用下光电子逸出物体表面得外光电效应,这类元件有光电管、光电倍增管;第二类就是利用在光线作用下使材料内部电阻率改变得内光电效应,这类元件有光敏电阻;第三类就是利用在光线作用下使物体内部产生一定方向电动势得光生伏特效应,这类元件有光电池、光电仪表。
四.应用题。
1、压电传感器应用最多得就是测力，凡就是能转换成力得机械量，如位移，压力速度等,都可以用压电传感器测量，尤其就是振动加速度得测量,下面请分析压电式加速度传感器在现实中得应用。
压缩式压电加速度传感器得结构原理图
1、答：压电效应:某些电介质,当沿着一定方向对其施力而使其变形时,内部就产生极化现象,同时再它得两个表面上便产生符号相反得电荷，当外力去掉后,又重新恢复到不带电状态,这种现象称为正压电效应、反过来，当在电介质得极化方向上外加电场时,它就会产生变形，这种现象称为逆压电效应、压电加速度计就是利用正压电效应工作得、
如图,在测量时传感器底座与试件刚性固定,当感受振动时，质量块惯性很小，因此质量块与传感器基座同样振动,由于产生压电效应压电片产生电荷,当振动频率远小于传感器固有频率时,传感器输出电荷与作用力成正比，即与试件得加速度成正比,然后经放大器接测试仪器检测试件加速度。
2.某一转速测量装置由—个霍尔传感器与一个带齿圆盘组成。其输出信号经放大器放大后由记录仪记录,记录纸记录得信号如图所示。
(１)简述霍尔效应
（2）当带齿圆盘得齿数为z=1２,求被测转速为每分钟多少转?
（3）带齿回盘得材料采用铜材就是否可行?为什么？
答：(1）置于磁场中得静止载流导体,当它得电流方向与磁场方向不一致时，载流导体上平行于电流与磁场方向上得两个面之间产生电动势,这种现象称霍尔效应。
(2)由图可知:标线之间脉冲数１5个,则ｆ=150HZ ｎ=60ｆ/Z＝７50（n/miｎ) (３)不可以用铜材做带齿圆盘,铜为非导磁金属